4.電離室新型應(yīng)用

4.電離室新型應(yīng)用

電離室的輸出信號(hào)極易受高壓旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極信號(hào)及繼電線圈等信號(hào)產(chǎn)生的電磁干擾影響，這是因?yàn)殡婋x電流i非常微弱，很小的電磁干擾都會(huì)使電離室輸出的信噪比明顯降低。為使電離室工作穩(wěn)定及可靠，必須采取屏蔽措施，同時(shí)為了解決電離室厚度以及靈敏度之間的矛盾，因而提出以下復(fù)式電離室方案[2]。

復(fù)式電離室主要由2個(gè)陰極、1個(gè)共用陽(yáng)極、2個(gè)空氣室（電離區(qū)）以及保護(hù)外殼所構(gòu)成，共用陽(yáng)極夾在2個(gè)陰極之間，形成復(fù)式結(jié)構(gòu)，其間加以240V收集電壓，其余空間均用輕質(zhì)低密度高絕緣物資填充，電離室結(jié)構(gòu)示意圖詳見(jiàn)圖3。

與普通的單層電離室相比，此設(shè)計(jì)將空氣室一分為二，在相同有效探測(cè)體積的前提下，使電極間距減小了1/2，這樣既不增加傳感器的總厚度，又有效提高了檢測(cè)靈敏度和信號(hào)強(qiáng)度，較好地解決了探測(cè)靈敏度與信號(hào)強(qiáng)度，以及收集效率之間的矛盾。而且小的電極間距配以大面積平行板結(jié)構(gòu)，使電場(chǎng)分布更為均勻，減小了畸變，有效消除了邊緣效應(yīng)的影響，更為重要的是這種結(jié)構(gòu)的電離室兩陰極可以接地，直接提供電磁屏蔽。如果采用單層結(jié)構(gòu)的電離室，中心陽(yáng)極直接靠近電離室壁，和前者相比雖然有效間距增大，電離室響應(yīng)時(shí)間提高，但是中心陽(yáng)極無(wú)電磁屏蔽，由于電離室的輸出電流非常微弱，電磁干擾會(huì)竄入中心陽(yáng)極從而降低電離室輸出的信噪比。

圖4中的陽(yáng)極（即探測(cè)野區(qū)域）為3野形式，上部2野連接，構(gòu)成雙野檢測(cè)，主要用于胸部正位，骨盆攝影等；下部單野，可用于心臟，胸部側(cè)位，胸椎腰椎等。探測(cè)野及引出導(dǎo)線均在高絕緣輕質(zhì)薄膜上用導(dǎo)電介質(zhì)噴涂而成，有較好的屏蔽效果。

由公式1可知，增大極間電壓V可以提高電離室的電荷收集效率，但電壓過(guò)高會(huì)增大對(duì)電源的要求。參照新開(kāi)英秀[3]的研究并多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將其值確定為240V。

圖3 復(fù)式3野電離室結(jié)構(gòu)示意圖（縱切面圖）

圖4 電離室野平面示意圖

圖5. 電離室放大盒正面及側(cè)面圖

電離室的輸出電流信號(hào)非常微弱，需要用電流/電壓轉(zhuǎn)換積分電路實(shí)現(xiàn)，所須積分電阻及放

大電阻阻值要較高，并且需要選用防潮型玻璃封裝精密電阻，優(yōu)質(zhì)積分電容以及高速高輸入阻抗運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，此部分可以用放大盒完成，內(nèi)含積分及放大電路，放大盒與電離室可以是分離形式，也可以為集成式，圖5為某產(chǎn)品電離室的放大盒形式。

放大盒一般含電離室各野增益電位器調(diào)節(jié)及主增益電位器調(diào)節(jié)功能，如圖5所示：Field A（左場(chǎng)），F(xiàn)ield B（中場(chǎng)），F(xiàn)ield C（右場(chǎng)）及Master(主增益)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)電位器進(jìn)行相應(yīng)信號(hào)增益調(diào)節(jié)。